3.2.1 Alat-Alat Yang Dipergunakan:
1. Neraca Analitis / Digital 2. Ayakan 100 mesh
3. Furnace
4. Cetakan
5. Alat penghancur 6. XRD
7. Alat uji tekan
8. Equotip Hardness Tester
9.Gas Analyzer
10.Jangka Sorong 11.Mixer
12.Gelas Ukur
3.2.2 Bahan-Bahan yang Dipergunakan:
1. Kaolin dari Desa Batu Nanggor Kec.Bandar Pulo Pekan Asahan 2. Felsdpar dari Desa Dolok Matutung Kec.Pangaribuan Tapanuli Utara 3. Clay dari desa Ranggitgit Kec.Parmonangan Tapanuli Utara
4. Batu Kuarsa dari Desa Naga Timbul Kec.Parmonangan Tapanuli Utara 5. Karbon Aktif (Merck)
6. Air
Perbandingan antara bahan dasar (kaolin, feldspar, clay, kuarsa) dengan aditif (karbon aktif) adalah seperti Tabel 3.1 dibawah ini,dimana bahan dasar kaolin, clay, fedspar, dan kuarsa dibuat dengan perbandingan 30%, 30%, 20%, 20%, seperti yang diperlihatkan pada Tabel 3.1 berikut ini.
Tabel 3.1 Komposisi Bahan Dasar dan Aditif
3.2.3 Prosedur Penelitian
a. Pengumpulan bahan-bahan lokal
b. Penghancuran bahan dengan ukuran butir 100 mesh .
c. Analisa Spesifikasi Bahan dengan AAS d. Analisa bahan dengan XRD
e. Pembuatan cetakan f. Pembuatan sampel g. Pembakaran
h. Pengamatan dilakukan dengan analisa XRD, Porositas dan Densitas i. Uji mekanik (uji tekan dan kekerasan)
j. Uji Absorbsi gas buang (Gas Analyzer) No
Bahan Dasar (%)
(kaolin 30%, clay30%, fedspar 20%, kuarsa 20% )
Aditif (%) 1 100 0 2 95 5 3 90 10 4 85 15 5 80 20 6 70 30
k. Diagram Alir Penelitian
a
Gambar. 3.1 Diagram Alir Penelitian Kaolin
BAHAN PENYUSUN
Kuarsa Feldspar Clay Karbon Aktif
Analisa Bahan AAS & XRD Dicampur menurut komposisi
Dimixer 45 menit Dicetak Pengeringan (4 hari) Dibakar (1100º C) Penahanan 4 jam Pendinginan (1 hari) Ditimbang, diukur Uji Tekan Uji Kekerasan
Porositas Densitas XRD Gas Analyzer DATA
KESIMPULAN Analisa Data
3.2.4 Variabel dan Parameter Penelitian
a. Variabel Penelitian
Yang menjadi variabel terikat pada penelitian ini adalah presentase gas buang yang terabsorb sedangkan yang menjadi variabel bebas adalah karbon aktif (sebagai aditif).
b. Parameter Penelitian
Parameter adalah ukuran data yang akan diperoleh dari hasil penelitian. Dan yang menjadi parameter dalam penelitian ini adalah :
1. Porositas 2. Densitas 3. Kekerasan 4. Kekuatan Tekan 5.Mikrostruktur (XRD)
6. Absorbsi terhadap gas buang 3.2.5 Alat Pengumpul Data Penelitian
Alat pengumpul data adalah instrumen yang digunakan untuk mengumpulkan data,yaitu :
Atomic Absorbtion Spectrometer Type A- 680 untuk menganalisa komposisi kimia bahan dasar sampel, X- Ray Difraction (XRD) untuk menganalisa struktur mikro sampel, Jangka sorong untuk mengukur diameter dan tebal sampel, Neraca Analitis untuk mengukur massa sampel, Gas Analyzer untuk
mengukur seberapa besar gas radikal CO, CO2, HC, dapat diabsorb, Equatip Hardness Tester untuk mengukur kekerasan sampel.
3.2.6 Pengolahan Bahan
a. Pembutiran
Pembutiran dilakukan di PUSLITBANG Departemen Perindustrian Medan Jl. Medan- Tj.Morawa, dengan menggunakan alat penggiling cangkang kelapa, lalu diayak dengan ukuran butiran 100 mesh untuk keempat bahan dasar (kaolin, clay, feldspar, kuarsa).
b. Pencampuran (mixed)
Bahan dasar yang telah dalam bentuk serbuk ditimbang, dalam hal ini dengan komposisi kaolin 30%, clay 30%, feldspar 20%, kuarsa 20%, lalu dicampur merata, karbon aktif ditimbang masing-masing dengan komposisi 5%, 10%, 15%, 20%, dan 30%.
c. Pembentukan sampel
Bahan yang telah ditimbang dicampur (bahan dasar + adatif) lalu ditambahkan air, untuk tiap 100 gr bahan keramik ditambahkan sebanyak 90 ml air, diaduk dengan menggunakan mixer selama 1 jam, kemudian dimasukkan kedalam cetakan yang ukuran diameternya 2,19 cm dan tebalnya 1,30 cm untuk sampel yang berbentuk pelet sedangkan untuk sampel yang berbentuk silinder (sampel aplikasi) cetakan yang berukuran besar berdiameter 3,75 cm, diameter cetakan yang berukuran lebih kecil berdiameter 1,64 cm, sedangkan tinggi silinder 6 cm..
Untuk sampel aplikasi cetakan kecil dimasukkan kedalam cetakan besar, baru kemudian campuran bahan keramik yang berupa bubur dituang diantara kedua cetakan.
Cetakan sampel dapat dibuka setelah 24 jam untuk silinder dan 5 jam untuk pelet, lalu dibiarkan diruang terbuka selama 4 hari agar siap untuk dibakar, tetapi sebelum itu ditimbang dan diukur volumenya lebih dahulu. d. Pembakaran
Pembakaran dengan menggunakan oven dari suhu kamar hingga suhu 1100º C selama 2 jam, kemudian ditahan selama 2 jam, kemudian oven
dimatikan (off). e. Pendinginan
Pendinginan dilakukan secara perlahan-lahan , dengan membiarkan sampel tetap didalam oven yang telah dalam kondisi off sampai selama satu hari, baru kemudian dikeluarkan untuk dilakukan pengukuran-pengukuran.
3.2.7 Pengukuran Volum dan Massa Sampel
Pengukuran volum sampel dilakukan dengan menggunakan jangka sorong, yaitu dengan mengukur diameter dan tebal sampel. Hasil pengukuran volum sampel ditunjukkan pada Tabel 4.2
Pengukuran massa sampel dilakukan dengan menggunakan neraca analitis, pengukuran ini berguna untuk membandingkan massa sampel sebelum dan
sesudah dibakar, hingga diperoleh persentasi penyusutannya, yang ditunjukkan pada Tabel 4.1
3.2.8 Pengukuran Porositas dan Densitas
Pengukuran densitas dilakukan dengan membandingkan massa dan volume sampel setelah dibakar, sedangkan pengukuran porositas dilakukan dengan merendam sampel didalam air selama satu hari (24 jam), kemudian massa sampel yang telah direndam tersebut ditimbang, lalu dihitung besarnya porositas dengan menggunakan persamaan (2.3) dan densitas dengan menggunakan persamaan (2.4).
3.2.9 Pengujian Kekerasan dan Uji Tekan
Pengujian kekerasan dilakukan di PUSLITBANG Departemen Perindustrian Medan, yaitu dengan menggunakan Equatip Hardness Tester. Hasil pengujian langsung tertera di monitor alat dalam satuan BH (Brinell Hardness), yang kemudian dikonversikan ke VH (Vickers Hardness) menurut persamaan (2.5) Pengujian tekan dilakukan di Laboratorium Ilmu Dasar (LIDA) USU Medan, dengan menggunakan alat pembeban.
3.2.10 Analisa Kualitatif XRD
Analisa mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan X- Ray Difraction
(XRD) yang ada di Laboratorium MIPA UI Depok, dengan spesifikasi alat : Nama alat : X-Ray Difractometer – Philips
Type : PW3710 Tegangan Kerja : V = 40 KV
Arus : I = 30 mA(milli ampere) Radiasi : COK : = 1,78897 Aº 3.2.11 Uji Absorb Gas Buang
Uji absorbsi gas buang dilakukan di PT.Astra International Tbk, dengan menggunakan Gas Analyzer, yang bekerja secara komputerisasi, pengujian dilakukan dengan menggunakan sampel aplikasi yang berbentuk silinder dengan cara menempatkan sampel silinder didalam knalpot kendaraan dengan bantuan baut, kemudian dimasukkan sensor pendeteksi gas buang kedalam sampel, pengujian untuk tiap sampel dilakukan selama 10 menit.
Telah dilakukan pengukuran, pengujian dan analisa terhadap sampel dengan menggunakan jangka sorong, neraca analitik, equatip hardness tester, alat uji tekan, XRD, gas analyzer. Hasil-hasilnya adalah sebagai tersebut berikut.